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含能化合物在固体推进剂中的应用与发展 被引量：1
1
作者 王泽山 庞爱民 +1 位作者 何金选 雷晴 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
从提升固体推进剂能量的技术途径出发,通过提高燃烧反应放热量、热能转化效率、固含量与燃烧效率等方面,分析了固体推进剂对含能氧化剂、含能黏合剂、金属燃料和含能增塑剂的结构性能需求。与炸药需求不同,固体推进剂含能组分的发展策... 从提升固体推进剂能量的技术途径出发,通过提高燃烧反应放热量、热能转化效率、固含量与燃烧效率等方面,分析了固体推进剂对含能氧化剂、含能黏合剂、金属燃料和含能增塑剂的结构性能需求。与炸药需求不同,固体推进剂含能组分的发展策略更注重化合物的有效氧含量、氢元素含量、质量生成焓等性能。贯通适用于固体推进剂的含能化合物的高通量设计、合成与应用评价研发流程,挖掘并突破CHNO类含能化合物的潜力与分子体系的局限性,加速新型含能化合物的研发效率是固体推进剂含能化合物的发展方向。 展开更多
关键词 固体推进剂 含能化合物 氧化剂 黏合剂 燃料 增塑剂 比冲
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含氟材料助燃铝粉研究进展
2
作者 郭惠丽 张为鹏 +1 位作者 赵昱 庞维强 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第5期654-661,共8页
铝(Al)粉是火炸药(包括炸药、推进剂和发射药)行业最常用的金属燃料之一,但一直存在燃烧不完全的难题。综述了无机含氟材料(金属氟化物、氟化石墨及石墨烯基氟化物等)、有机含氟材料(含氟有机小分子、含氟高分子)以及自组装含氟材料助... 铝(Al)粉是火炸药(包括炸药、推进剂和发射药)行业最常用的金属燃料之一,但一直存在燃烧不完全的难题。综述了无机含氟材料(金属氟化物、氟化石墨及石墨烯基氟化物等)、有机含氟材料(含氟有机小分子、含氟高分子)以及自组装含氟材料助燃Al粉及其助燃机制的研究进展。结果表明,无机含氟材料、有机含氟材料和自组装含氟材料,在受热分解时均可形成氟原子、含氟小分子或含氟有机碎片自由基,这些反应产物与Al发生化学反应生成氟化铝,氟化铝还可以再次分解生成氟原子,重复与Al再次发生化学反应,故含氟材料中的氟起到的是催化作用,而不仅仅发生氧化还原反应。为了针对不同应用场景优选含氟化合物,后续需要深入研究含氟化合物热分解过程的热力学和动力学问题、含氟离子或自由基与不同粒度Al粉反应的动力学问题,设计含氟化合物与Al粉的级配和制备工艺,以最大程度发挥这类材料的应用。 展开更多
关键词 火炸药 金属燃料 铝粉 含氟材料 助燃机制
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团聚硼颗粒在高温水蒸气中的点火燃烧过程
3
作者 陈斌斌 杨干 +4 位作者 冯运超 马立坤 夏智勋 段炼 李潮隆 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第3期416-425,共10页
通过研究硼(B)颗粒在高温水蒸气中的点火燃烧过程,为B颗粒在水冲压发动机等能源动力系统中的应用提供理论支持。利用自制的氢气平面火焰炉生成高温水蒸气,通过高速相机和光纤光谱仪对单个团聚B颗粒的点火燃烧过程进行观测。研究发现,B... 通过研究硼(B)颗粒在高温水蒸气中的点火燃烧过程,为B颗粒在水冲压发动机等能源动力系统中的应用提供理论支持。利用自制的氢气平面火焰炉生成高温水蒸气,通过高速相机和光纤光谱仪对单个团聚B颗粒的点火燃烧过程进行观测。研究发现,B颗粒在高温水蒸气中燃烧时的火焰面积变化规律与在氧气中不同,火焰面积导数存在两处峰值,称为B-H2O燃烧的双峰特征。将其点火燃烧过程划分为点火阶段、第一燃烧阶段和第二燃烧阶段,第一燃烧阶段氧化层较薄,燃烧速率快、放热强;第二燃烧阶段氧化层增厚限制了B水解反应速率,当生成和消耗氧化硼的速率平衡时,燃烧速率相对稳定,火焰面积变化出现平台期。B颗粒在水蒸气中的燃烧受反应动力学和组分扩散共同控制。环境温度升高时,两个阶段的燃烧时间均减小。 展开更多
关键词 颗粒燃烧 硼颗粒 水蒸气 水解反应 平面火焰燃烧器
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电控固体推进剂常压燃速与电能参数的响应关系研究
4
作者 黄印 彭圆坤 +6 位作者 张晢 贾宏福 翟隽杰 杨伯涵 李洪旭 张小平 庞爱民 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期114-123,共10页
电控固体推进剂的燃烧性能研究主要集中在燃速与电压之间的响应特性,不足以准确描述其与外部电能参数的响应关系。选用代表性的硝酸盐HAN基和高氯酸盐PP基推进剂,采用位移传感器法研究了常压下电压、电流和功率等电能参数对推进剂燃速... 电控固体推进剂的燃烧性能研究主要集中在燃速与电压之间的响应特性,不足以准确描述其与外部电能参数的响应关系。选用代表性的硝酸盐HAN基和高氯酸盐PP基推进剂,采用位移传感器法研究了常压下电压、电流和功率等电能参数对推进剂燃速的影响以及不同填料配方的HAN基推进剂燃速与外部电能参数的响应关系,并对推进剂燃速与各电能参数的响应相关性分别进行数据拟合分析。结果表明,HAN基和PP基推进剂燃速与电压、电流和功率参数在多数情况下呈正相关关系,添加不同含量Al、AP或RDX的HAN基推进剂燃速与这些电能参数也呈现相同相关性;推进剂燃速与功率参数的响应相关性最佳,均高于同等条件下与电压或电流参数的响应相关性。功率是电能参数中影响电控固体推进剂燃速的最主要因素。 展开更多
关键词 电控固体推进剂 燃速 电能参数 位移传感器法
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破片撞击高能推进剂装药爆燃机理实验研究
5
作者 王鑫 吴艳青 +2 位作者 杨昆 武毅 侯晓 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期145-158,共14页
为揭示破片撞击高能推进剂装药爆燃形成机理,开展破片半穿孔和贯穿高能推进剂装药实验研究,获得3种装药响应类型,分别为燃烧转爆燃、燃烧和爆燃。基于装药反应演化时序图像和回收的样品,并结合图像数字化处理技术综合表征装药响应过程;... 为揭示破片撞击高能推进剂装药爆燃形成机理,开展破片半穿孔和贯穿高能推进剂装药实验研究,获得3种装药响应类型,分别为燃烧转爆燃、燃烧和爆燃。基于装药反应演化时序图像和回收的样品,并结合图像数字化处理技术综合表征装药响应过程;分析推进剂受侵彻后的力学变形和装药响应特性,揭示装药在半穿孔和贯穿条件下的爆燃形成机理。研究结果表明:针对直径10 mm钨合金球破片撞击高能推进剂装药,装药侵彻弹道损伤为局部径向开裂,并伴有黏弹性耗散导致的延迟变形;装药在半穿孔和贯穿下均存在延迟反应现象,即装药的显著燃烧反应总是发生在推进剂结构破坏之后;在半穿孔时延迟变形促使装药内部高烈度反应区前移,并与结构约束耦合,导致装药发生燃烧转爆燃,在贯穿状态下,延迟变形和延迟反应显著存在时,装药难于发生爆燃;当弹坑内部燃烧气体通过侵彻弹道径向裂缝渗入未反应的凝聚相推进剂时,装药通常会发生爆燃反应。 展开更多
关键词 破片撞击 高能推进剂装药 黏弹性耗散 爆燃机理 火焰射流
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温度对Al-Sn-Bi-Pb复合粉末水反应特性的影响
6
作者 周星 闫超宇 +1 位作者 陈珊姗 黄蕾 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第3期390-396,共7页
铝(Al)粉表面存在的惰性氧化膜,极大降低了Al/H2O反应速率,限制了其在高活性金属燃料中的应用。为提高Al/H2O反应速率和反应效率,采用低熔点元素(Sn、Bi、Pb)对Al进行活化并制备了Al-Sn-Bi-Pb复合粉末,利用水反应测试装置研究了温度(25... 铝(Al)粉表面存在的惰性氧化膜,极大降低了Al/H2O反应速率,限制了其在高活性金属燃料中的应用。为提高Al/H2O反应速率和反应效率,采用低熔点元素(Sn、Bi、Pb)对Al进行活化并制备了Al-Sn-Bi-Pb复合粉末,利用水反应测试装置研究了温度(25~70℃)对Al-Sn-Bi-Pb复合粉末水反应特性的影响,并利用XRD和SEM对水反应产物物相组成和微观组织结构进行了分析。结果表明,Sn、Bi、Pb的加入提高了复合粉末的密度,促进了Al粉的燃烧,提高了Al粉的燃烧效率。随着温度升高,平均反应速率加快,在70℃时最高可达4 936 mL·g^(-1)·min^(-1);25℃时,Al-Sn-Bi-Pb复合粉末燃烧产物主要为蜂巢状花瓣结构的AlOOH和短棒状结构的Al(OH)_(3),70℃时则主要为蜂巢状花瓣结构AlOOH。蜂巢花瓣状结构的形成与H2的形成有直接关系,同时这些孔洞的存在又为水分子的进入提供了通道,促进了反应的发生。 展开更多
关键词 Al-Sn-Bi-Pb复合粉末 水反应特性 微观结构 温度
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氧化石墨烯对含CL-20的NEPE推进剂热分解及燃烧性能的影响 被引量：2
7
作者 杨猛 方鸣 +5 位作者 余涛 张欣怡 孟赛钦 付小龙 汤成龙 黄佐华 《推进技术》 北大核心 2025年第3期183-190,共8页
为了研究氧化石墨烯(GO)对含CL-20的NEPE推进剂热分解和燃烧过程的影响,利用溶剂-非溶剂法制备了不同GO含量的NEPE推进剂,采用扫描电子显微镜(SEM-EDS)、同步热分析仪(STA)及快速热加载实验平台(RCM)对所制备的NEPE推进剂微观形貌、热... 为了研究氧化石墨烯(GO)对含CL-20的NEPE推进剂热分解和燃烧过程的影响,利用溶剂-非溶剂法制备了不同GO含量的NEPE推进剂,采用扫描电子显微镜(SEM-EDS)、同步热分析仪(STA)及快速热加载实验平台(RCM)对所制备的NEPE推进剂微观形貌、热分解动力学参数及燃速进行分析。结果表明,GO的添加使NEPE推进剂表面形成紧密的层状结构,将暴露在表面的大粒径CL-20,HMX及AP包覆,使其暴露在表面的含量减少;而Al粒径较小会均匀分布在GO层状结构中,导致表面的Al含量增多。不含氧化石墨烯的NEPE推进剂GO0热分解主要包括5个放热阶段,添加氧化石墨烯使得推进剂热分解合并为3个主要的放热过程。GO添加对CL-20及HMX热分解起到抑制作用,但促进了AP热分解。GO0基础配方在3.5 MPa和825 K下的燃速为9.5 mm/s,添加0.025%~0.1%的氧化石墨烯,使得NEPE推进剂燃速提高10%~20%。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 钝感弹药 氧化石墨烯 热分析 燃烧性能
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AlH_(3)@NiF_(2)的合成、热稳定性及其对固体推进剂成药性能的影响 被引量：1
8
作者 付爽 李斌 +5 位作者 郭翔 胡翔 王业腾 徐星星 骆晓冬 周水平 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期56-61,共6页
三氢化铝(AlH_(3))是一种高效金属储氢材料,但因其热不稳定释氢问题,直接使用会导致固体推进剂产生裂纹和气孔,恶化推进剂性能。针对AlH_(3)热不稳定释氢问题,提出一种表面无机包覆处理提高AlH_(3)热稳定的新方法,即采用氟化镍(NiF_(2)... 三氢化铝(AlH_(3))是一种高效金属储氢材料,但因其热不稳定释氢问题,直接使用会导致固体推进剂产生裂纹和气孔,恶化推进剂性能。针对AlH_(3)热不稳定释氢问题,提出一种表面无机包覆处理提高AlH_(3)热稳定的新方法,即采用氟化镍(NiF_(2))分散液为无机表面处理剂,通过NiF_(2)与AlH_(3)表面的Al(OH)_(3)、Al_(2)O_(3)等反应,在AlH_(3)表面原位形成致密无机壳层结构,制备出表面无机包覆的AlH_(3)@NiF_(2)材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、原子光谱(ICP)等对AlH_(3)@NiF_(2)材料形貌及组成进行了表征;通过TG-DSC及真空热安定仪(VST)测试验证了表面包覆处理后材料的热稳定性。结果表明,AlH_(3)@NiF_(2)材料表面形成均匀含氟和镍化合物,表面Ni含量最多可达3%左右;AlH_(3)@NiF_(2)热分解温度比AlH_(3)提高3℃,50℃下10 d释氢率则由0.133%最低降低至0.046%;加入AlH_(3)@NiF_(2)的推进剂药块气孔明显减少,成药性能明显提升。 展开更多
关键词 三氢化铝 释氢 表面包覆 热稳定性 推进剂性能
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高能量密度压装CL-20基混合炸药设计与性能初探 被引量：1
9
作者 陈中娥 王鹏 +2 位作者 吴翼 李忠友 白晓朋 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期48-55,共8页
为提高六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)基混合炸药的能量密度,计算、分析了组分及其含量对混合炸药爆轰能量参数的影响规律。初步设计出满足要求的高能量密度炸药基础配方,重点探索了提高炸药爆热和降低炸药感度的技术途径。采用药柱压制... 为提高六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)基混合炸药的能量密度,计算、分析了组分及其含量对混合炸药爆轰能量参数的影响规律。初步设计出满足要求的高能量密度炸药基础配方,重点探索了提高炸药爆热和降低炸药感度的技术途径。采用药柱压制及密度测试试验、爆热试验、静爆试验等探索了炸药的压制成型性、爆轰能量密度和冲击波超压以及爆炸火球特征等性能。结果表明,该混合炸药的压制成型性好,装药密度2.085 g/cm^(3),达理论密度的97.9%。1 kg炸药爆炸冲击波超压当量为1.58TNT,爆炸火球表面的最高温度2145℃,高温持续时间3.3 ms。炸药的摩擦感度和撞击感度均不大于40%,实测真空定容爆热9672 kJ/kg,能量密度为3.02倍TNT当量,满足低感度、高能量密度要求。 展开更多
关键词 爆炸力学 CL-20 冲击波超压 真空定容爆热 高能量密度 TNT当量
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单个微米级硼铝合金颗粒着火燃烧特性试验研究 被引量：1
10
作者 黄纲顺 王禹泽 +4 位作者 冯运超 周亮 马立坤 陈斌斌 罗景龙 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第3期408-415,共8页
基于微米级单颗粒着火燃烧试验系统,采用高速摄影的方法记录了不同燃气温度条件下单个硼铝(B-Al)合金颗粒的着火燃烧过程。分析了B-Al合金颗粒着火燃烧典型过程,发现了B-Al合金颗粒的微爆现象,获得了不同燃气温度工况下B-Al合金颗粒着... 基于微米级单颗粒着火燃烧试验系统,采用高速摄影的方法记录了不同燃气温度条件下单个硼铝(B-Al)合金颗粒的着火燃烧过程。分析了B-Al合金颗粒着火燃烧典型过程,发现了B-Al合金颗粒的微爆现象,获得了不同燃气温度工况下B-Al合金颗粒着火延迟时间等特性参数。结果表明:B-Al合金颗粒的着火燃烧过程表现为Al颗粒和B颗粒着火燃烧过程的阶段性耦合;在第一燃烧阶段,存在快速燃烧和缓慢燃烧两种形式的微爆现象,在第二燃烧阶段,存在特殊的微爆现象(喷射现象);随着环境燃气温度的增加,喷射现象逐渐演变成为该阶段的典型特征现象。 展开更多
关键词 硼铝合金 高温燃气 着火燃烧 微爆现象
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预测改性双基推进剂燃速的机器学习建模 被引量：1
11
作者 陈少臣 郭建雄 +4 位作者 熊思璇 刘哲人 王晓晨 马煜 代志龙 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期124-132,共9页
为高效评估改性双基(CMDB)推进剂配方的燃速,使用机器学习(ML)方法建立CMDB推进剂配方的燃速预测模型。首先,对含有137个样本的CMDB推进剂配方-燃速数据集进行相关性分析以确定ML模型的17个输入特征,随后使用该数据集训练、优化与评估6... 为高效评估改性双基(CMDB)推进剂配方的燃速,使用机器学习(ML)方法建立CMDB推进剂配方的燃速预测模型。首先,对含有137个样本的CMDB推进剂配方-燃速数据集进行相关性分析以确定ML模型的17个输入特征,随后使用该数据集训练、优化与评估6个ML模型,包括岭回归(RR)、随机森林、梯度提升树(GBDT)、极端梯度提升(XGB)、支持向量机(SVM)和人工神经网络(ANN);然后,采用置换特征重要度与沙普利加性(SHAP)解释方法计算预测精确度最高的黑盒模型的特征重要度,并使用SHAP寻找特征与燃速之间的关系;最后,计算白盒模型RR的权重系数,以获取其特征重要度、特征与燃速的关系,并与前一个模型的结果进行对比。结果表明,GBDT、XGB、SVM和ANN模型的决定系数(R^(2))均超过了0.99,其预测值的残差和相对百分误差主要分布在-1~1 mm·s^(-1)、-10%~10%。通过解释SVM(R^(2)排名第一)与RR模型,发现两个模型都为燃速抑制剂、Al、催化剂的质量分数和工作压强赋予了很高的特征重要度,会显著影响燃速。此外,增加燃速抑制剂等组分的质量分数会降低燃速,而增加Al、催化剂等组分的质量分数与工作压强则会提升燃速。 展开更多
关键词 CMDB推进剂 燃速 机器学习 置换特征重要度 沙普利加性解释
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固体推进剂用含能氧化剂的研究进展 被引量：2
12
作者 王显锋 许元刚 陆明 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期9-26,共18页
固体推进剂用含能氧化剂研究主要集中在提高固体推进剂的能量和稳定性,以及开发新型含能氧化剂等方面。为了进一步促进固体推进剂用含能氧化剂的发展,系统综述了不同类型含能氧化剂的研究进展,介绍了各种含能氧化剂相应的物化参数、优... 固体推进剂用含能氧化剂研究主要集中在提高固体推进剂的能量和稳定性,以及开发新型含能氧化剂等方面。为了进一步促进固体推进剂用含能氧化剂的发展,系统综述了不同类型含能氧化剂的研究进展,介绍了各种含能氧化剂相应的物化参数、优缺点及改性研究,重点关注高能量密度氧化剂的最新进展。改善离子型含能氧化剂的配方稳定性、实现共价型含能氧化剂高能与稳定共存仍是一项艰巨的挑战,高能量、高稳定性、多功能性含能氧化剂是未来重要发展方向。研究与各种氧化剂相适配的推进剂配方,对综合性能优异的氧化剂进行路线优化和应用方面的探索,以及通过对构效关系的研究与总结以设计出更多新型含能氧化剂是未来研究的重点。 展开更多
关键词 固体推进剂 含能材料 氧化剂 氧平衡 研究进展
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噁二唑类含能金属盐对高燃速丁羟推进剂性能的影响 被引量：1
13
作者 李鑫 牟国柱 +3 位作者 周鹏 陈德洋 侯斌 张天福 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期133-138,共6页
为了改善高燃速丁羟推进剂在低压下的燃烧性能,以4-四唑-5-硝氨基呋咱钾盐为基体,通过置换反应,与Cu^(2+)、Fe^(2+)进行配合,制备了2种分别以铜离子和亚铁离子为金属离子、4-四唑-5-硝氨基呋咱为阴离子的含能金属盐CuC_(3)N8O_(3)(CM-1)... 为了改善高燃速丁羟推进剂在低压下的燃烧性能,以4-四唑-5-硝氨基呋咱钾盐为基体,通过置换反应,与Cu^(2+)、Fe^(2+)进行配合,制备了2种分别以铜离子和亚铁离子为金属离子、4-四唑-5-硝氨基呋咱为阴离子的含能金属盐CuC_(3)N8O_(3)(CM-1)、FeC_(3)N8O_(3)(FM-1),并利用X射线单晶衍射、元素分析、TG-DSC对其性能进行了分析。结果表明,化合物CM-1与FM-1的热稳定性良好,分解峰温分别为276.5℃与269.7℃,撞击感度分别为38.4 J和40.8 J,对推进剂的感度不会产生不良影响。CM-1、FM-1用作高燃速丁羟推进剂燃速调节剂时,两者都能够有效提高推进剂在低压下的燃速,并且具有良好的压强指数。相比之下,FM-1的燃速调节作用效果更为明显,在使用FM-1时,推进剂燃速由16.3 mm/s提升至22.1 mm/s(1 MPa),增幅约为35.6%,1~6.86 MPa下的燃速压强指数由0.32降低至0.19。 展开更多
关键词 含能金属盐 燃速调节剂 高燃速 丁羟推进剂 低压工况
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硼铁复合燃料制备及其点火燃烧特性
14
作者 冯运超 屈影 +4 位作者 黄纲顺 周熙文 马立坤 陈斌斌 夏智勋 《含能材料》 北大核心 2025年第11期1255-1264,共10页
为了探究铁对硼颗粒在空气中点火燃烧特性的影响,分别采用化学原位包覆法和机械混合法制备了不同铁含量的B@Fe复合燃料和B/Fe混合燃料。通过热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析和激光点火燃烧实验,分别对B、B@Fe和B/Fe三种燃料在空气中的热... 为了探究铁对硼颗粒在空气中点火燃烧特性的影响,分别采用化学原位包覆法和机械混合法制备了不同铁含量的B@Fe复合燃料和B/Fe混合燃料。通过热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析和激光点火燃烧实验,分别对B、B@Fe和B/Fe三种燃料在空气中的热氧化特性和点火燃烧特性进行了研究,结果表明:相较于B燃料和B/Fe混合燃料,B@Fe复合燃料在空气中表现出更优的点火燃烧特性。随着铁含量由0%增加至9%,B@Fe复合燃料的点火温度和放热峰对应温度分别降低了234.3 K和321.6 K;铁含量≥6%时,B@Fe复合燃料在空气中还会出现二次氧化行为,其中铁含量为9%的B@Fe复合燃料热氧化过程总放热量较B燃料提高48.7%。B@Fe复合燃料压片在激光点火过程中会产生气体,促进燃烧产物分散。铁含量为9%的B@Fe复合燃料压片的火焰高度上升速率是B燃料压片的4.7倍,点火延迟时间约比B燃料压片降低27.5%。通过对比B、B@Fe和B/Fe三种燃料的热氧化和点火燃烧过程,提出了B@Fe复合燃料点火燃烧机理。 展开更多
关键词 硼铁复合燃料 化学原位包覆法 机械混合 热氧化特性 点火燃烧特性
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表面改性硼及硼铝复合粉的制备和性能
15
作者 伍俊英 王健宇 +4 位作者 刘新航 胡良 尚伊平 刘丹阳 陈朗 《含能材料》 北大核心 2025年第6期581-588,共8页
硼粉因其较高的质量热值、体积热值和洁净的燃烧产物,常被用作可燃剂,然而硼粉表面的氧化层使硼粉点火困难且燃烧效率低。为此,研究利用氧化硼在乙腈溶剂中易溶解的特性,以热乙腈为控制剂湿法球磨硼粉,去除其表面氧化膜得到活性较高的... 硼粉因其较高的质量热值、体积热值和洁净的燃烧产物,常被用作可燃剂,然而硼粉表面的氧化层使硼粉点火困难且燃烧效率低。为此,研究利用氧化硼在乙腈溶剂中易溶解的特性,以热乙腈为控制剂湿法球磨硼粉,去除其表面氧化膜得到活性较高的预处理硼粉;再以乙腈-正己烷为双控制剂,将其与高活性金属铝二次球磨得到硼铝质量比分别为10/90,20/80,30/70,40/60的硼铝复合粉。对预处理硼及硼铝复合粉的形貌特征、热重、点火与燃烧特性进行了测试。结果表明:预处理硼粉的表面氧化硼含量降低,在空气中加热时更容易与氧气反应,质量增加百分数比未处理的硼粉多25.6%;所得硼铝复合粉的表面氧化硼的含量降低,活性硼含量增高,点火燃烧性能显著得以改善,其中硼铝质量比例为60/40的复合粉在空气中加热质量增加93%,低加热速率下点火温度为738.1℃,颗粒燃烧时间为11.2 ms。 展开更多
关键词 改性硼粉 硼铝复合粉 预处理 点火 燃烧
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CL⁃20/HMX共晶在有机溶剂中的三元相图测定
16
作者 杨秋秋 强福智 +5 位作者 徐胜良 张慧琴 赵华丽 王亮 谭利敏 刘发龙 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期42-47,共6页
为深入分析六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/奥克托金(HMX)共晶炸药形成过程及其溶解行为,采用高效液相色谱法测定了HMX、CL-20分别在丙酮、乙腈和二甲基亚砜(DMSO)中的溶解度以及HMX在不同浓度CL-20溶液中的溶解度,构建了20℃下CL-20/HMX... 为深入分析六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/奥克托金(HMX)共晶炸药形成过程及其溶解行为,采用高效液相色谱法测定了HMX、CL-20分别在丙酮、乙腈和二甲基亚砜(DMSO)中的溶解度以及HMX在不同浓度CL-20溶液中的溶解度,构建了20℃下CL-20/HMX/丙酮、CL-20/HMX/乙腈和CL-20/HMX/DMSO的三元相图;开展了温度对CL-20/HMX/丙酮和CL-20/HMX/DMSO三元相图的影响研究;基于溶液化学中的平衡理论,通过对以DMSO为溶剂时的溶解度数据拟合得到热力学参数溶度积常数(K_(sp))、络合常数(K_(11)和K_(21))和吉布斯自由能(ΔG^(0))。结果表明,HMX和CL-20在溶剂中的溶解度越大、溶解度差异越小,三元相图中的共晶区域越大、形状越对称;在20~35℃范围内,温度对CL-20/HMX/丙酮三元相图的形状和各区域大小影响较小,而对CL-20/HMX/DMSO三元相图的影响较为明显;随着温度升高,溶度积常数K_(sp)增大,CL-20/HMX共晶在DMSO中的溶解度增大;ΔG^(0)均为负值,表明CL-20和HMX在DMSO中的共晶为自发过程;CL-20/HMX共晶在DMSO中的溶液络合模型为1∶1+2∶1。 展开更多
关键词 CL-20 HMX 共晶炸药 溶解度 三元相图 热力学参数
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含氧化石墨烯NEPE推进剂在气相产物环境下的着火特性
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作者 杨猛 嵇宣哲 +4 位作者 刘畅 余涛 付小龙 黄佐华 汤成龙 《化工学报》 北大核心 2025年第9期4893-4902,共10页
利用快速压缩机发展了可燃混合气引燃固相推进剂的实验方法,研究了C_(3)H_(6)/O_(2)/Ar混合气及C_(3)H_(6)/O_(2)/Ar混合气+NEPE推进剂体系着火特性,使用瞬态压力传感器和高速相机同步获得了C_(3)H_(6)/O_(2)/Ar混合气及C_(3)H_(6)/O_(2... 利用快速压缩机发展了可燃混合气引燃固相推进剂的实验方法,研究了C_(3)H_(6)/O_(2)/Ar混合气及C_(3)H_(6)/O_(2)/Ar混合气+NEPE推进剂体系着火特性,使用瞬态压力传感器和高速相机同步获得了C_(3)H_(6)/O_(2)/Ar混合气及C_(3)H_(6)/O_(2)/Ar混合气+NEPE推进剂体系着火过程压力及高速图像,分析了不同C_(3)H_(6)/O_(2)浓度及压缩上止点压力对混合气及混合气+NEPE体系着火的影响,揭示了气相C_(3)H_(6)/O_(2)/Ar混合气引燃含氧化石墨烯NEPE推进剂的机制。结果表明,C_(3)H_(6)/O_(2)/Ar混合气的添加促进了含氧化石墨烯NEPE推进剂的着火,降低了其着火极限;随着C_(3)H_(6)/O_(2)浓度增加,在20 bar(1 bar=0.1 MPa)压力下,NEPE推进剂由不着火转变为着火,并在2%C_(3)H_(6)/9%O_(2)/89%Ar混合气(Mix3)条件下发生爆燃;随着压缩上止点压力的增加,Mix4与Mix4+NEPE体系由不着火转变为着火,且着火延迟期逐渐缩短。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 丙烯 快速压缩机 着火延迟期 爆燃
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HTPB推进剂的宽温抗高过载性能
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作者 李猛 李智慧 苗应刚 《火炸药学报》 北大核心 2025年第4期382-391,I0004,共11页
为考察HTPB推进剂的宽温域抗高过载性能,基于一维应力波传播和加载理论开发了用于推进剂高过载加载的试验系统,实现了单脉冲加载推进剂试样过载幅值和脉宽的理论设计,并结合波形整形技术实现了高过载应力波的精确控制;开展了HTPB推进剂... 为考察HTPB推进剂的宽温域抗高过载性能,基于一维应力波传播和加载理论开发了用于推进剂高过载加载的试验系统,实现了单脉冲加载推进剂试样过载幅值和脉宽的理论设计,并结合波形整形技术实现了高过载应力波的精确控制;开展了HTPB推进剂在不同温度(-50、-20、0、25和70℃)、不同过载幅值(12000、16000 g)和不同加载脉宽(100、200、300μs)下的系列试验,结合μCT试验结果和有限元方法分析了HTPB推进剂在上述加载条件下的损伤响应特征。结果表明,相同高过载幅值和脉宽加载条件下,随着温度降低,应力水平提高;相同高过载幅值和温度的条件下,随着脉宽增加,应力水平也提高;推进剂在高低温下的应力分布呈现较为统一的规律,其最大应力均发生在载荷爬升段的终点时刻附近,且均在药条底端发生应力集中;将随应变率和温度变化的抗压强度作为强度判据,通过应力场、应变率场和温度的耦合分析,该推进剂试样在16000 g过载、5种不同温度和3种不同脉宽下均能保证其完整性;同时,μCT试验结果表明,温度的升高会抑制损伤特征的形成,而加载脉宽的增加则会促进损伤特征的形成。 展开更多
关键词 材料力学 HTPB推进剂 高过载 温度 应变率 脉宽
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基于碳-碳双键定量分析的HTPB固体推进剂老化性能研究
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作者 崔英翠 夏德斌 +3 位作者 李昱静 张健 林凯峰 杨玉林 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第2期265-272,共8页
端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂在长期贮存过程中,碳-碳双键(C■C)含量会逐渐降低,但目前只能对其进行定性分析。为此,通过液溴滴定的方式实现了对不同老化时间HTPB推进剂中的C■C含量的定量分析;同时,以测得的C■C含量为横坐标,以红外光谱... 端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂在长期贮存过程中,碳-碳双键(C■C)含量会逐渐降低,但目前只能对其进行定性分析。为此,通过液溴滴定的方式实现了对不同老化时间HTPB推进剂中的C■C含量的定量分析;同时,以测得的C■C含量为横坐标,以红外光谱C■C特征峰吸收强度和推进剂的最大伸长率为纵坐标,分别进行回归方程的拟合及相关性分析。结果表明:在70℃下,HTPB固体推进剂加速老化112 d,C■C含量由6.79 mmol/g减少至6.29 mmol/g;C■C特征峰吸收强度和推进剂最大伸长率的回归方程拟合相关系数均大于0.9;液溴加成滴定检测固体推进剂中C■C含量的测试方法置信度达到99%,为推进剂的寿命预估提供了理论支撑。 展开更多
关键词 HTPB 固体推进剂 老化性能 滴定 加成反应 碳-碳双键
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一种新型硼酸酯键合剂的设计、合成及性能研究
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作者 毛家淦 余方源 +6 位作者 武卓 徐爽 赵志坤 彭圆坤 熊文博 哈恒欣 李洪旭 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期108-113,共6页
为提高聚叠氮缩水甘油醚(GAP)高能推进剂的力学性能,解决固体填料与黏合剂基体的界面粘接问题,设计并合成了一种多官能度的三羟甲基频哪醇硼酸酯键合剂。采用红外光谱仪、核磁共振谱仪表征了新型键合剂以及合成过程的中间产物的化学结构... 为提高聚叠氮缩水甘油醚(GAP)高能推进剂的力学性能,解决固体填料与黏合剂基体的界面粘接问题,设计并合成了一种多官能度的三羟甲基频哪醇硼酸酯键合剂。采用红外光谱仪、核磁共振谱仪表征了新型键合剂以及合成过程的中间产物的化学结构,通过电子万能材料试验机表征了添加新型键合剂的胶片和推进剂药块的力学性能。结果表明,通过反应中间体及最终产物的红外谱图和核磁共振谱图可以证明新型键合剂的成功合成;在加入10%CL-20的GAP胶片中,加入新型键合剂的胶片强度从0.54 MPa升高到0.58 MPa,断裂伸长率从88.3%上升到102.1%;在某GAP推进剂中用新型键合剂取代原有体系的醇胺类键合剂,推进剂药块气孔减少,力学性能提高,有较好的应用前景。 展开更多
关键词 硼酸酯键合剂 GAP推进剂 CL-20 力学性能
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